(57)【要約】    【課題】  加熱することで溶融可能な塩中子を内包するアルミニウム合金鋳物の中子に予め包含し、あるいは密接させた芯金などの部材を発熱させ、この熱により塩中子を加熱・溶融し、流動可能な状態とし、塩中子を鋳物外に除去することを目的とする。【解決手段】  加熱することで溶融可能な塩中子を内包するアルミニウム合金鋳物の中子に予め包含し、あるいは密接させた芯金などの部材を発熱させ、この熱により塩中子を加熱・溶融し、流動可能な状態とし、塩中子を鋳物外に除去することを特徴とした鋳造用塩中子の除去方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱することで溶融可能な塩中子を内包するアルミニウム合金鋳物の中子に予め包含し、あるいは密接させた芯金などの部材を発熱させ、この熱により塩中子を加熱・溶融し、流動可能な状態とし、塩中子を鋳物外に除去することを特徴とする鋳造用塩中子の除去方法。
【請求項２】
加熱することで溶融可能な塩中子を内包するアルミニウム合金鋳物を交流磁界内に置き、前記アルミニウム合金鋳物の中子に予め包含し、あるいは密接させた導体よりなる芯金などの部材を電磁誘導により発熱せしめ、その熱で塩中子を加熱・溶融し、流動可能な状態とし、塩中子を鋳物外に除去することを特徴とする鋳造用塩中子の除去方法。
【請求項３】
加熱することで溶融可能な塩中子を内包するアルミニウム合金鋳物の中子の内部に通電することで発熱する材質よりなる芯金などの部材を予め包含して配置するか、あるいは密接させて配置し、これに通電し発熱せしめ、その熱で塩中子を加熱・溶融し、流動可能な状態とし、塩中子を鋳物外に除去することを特徴とする鋳造用塩中子の除去方法。
【請求項４】
塩中子を除去した後、残存する塩中子を常温水または加熱水により洗浄することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の鋳造用塩中子の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱により溶融する塩中子の芯金などの部材を発熱させ、その熱で中子材料を溶融・流動化させ除去する鋳物用塩中子の除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋳物を鋳造する場合、鋳物に任意の空洞部・穴を形成させるため、しばしば中子が使用される。そしてこの中子には、鋳物に使用する鋳造用中子として、耐火性の砂に結合剤としてフェノールレジンを用いたシェル中子や、結合剤としてウレタン樹脂を用いたコールドボックス中子が広く採用されてきた。
しかし、これらの結合剤を用いた中子は崩壊性に問題があった。即ち、鋳物の肉厚が薄く熱容量の小さい部分にあっては、これらの結合剤は完全に熱分解しないため、中子が完全に崩壊しない。このため、注湯後中子を除去するのに、チッピングによる振動を加え、かつショットブラストにより残った中子砂を除去している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１３２２２１号公報（第１〜４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、衝撃力や振動力を鋳物に加えると衝撃や振動による騒音が発生し、作業環境や周辺地域への環境悪化などの問題があり、また、鋳物を傷める恐れもあった。さらに、衝撃力や振動力により中子の除去を行っても、一部の中子砂が鋳物内に残留し、この中子砂を除去するためにさらにショットブラストなどの処理が必要となる。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、加熱することで溶融可能な塩中子を内包するアルミニウム合金鋳物の中子に予め包含し、あるいは密接させた芯金などの部材を発熱させ、この熱により塩中子を加熱・溶融し、流動可能な状態とし、塩中子を鋳物外に除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため本発明における鋳造用塩中子の除去方法は、加熱することで溶融可能な塩中子を内包するアルミニウム合金鋳物の中子に予め包含し、あるいは密接させた芯金などの部材を発熱させ、この熱により塩中子を加熱・溶融し、流動可能な状態とし、塩中子を鋳物外に除去する。
【０００６】
また、加熱することで溶融可能な塩中子を内包するアルミニウム合金鋳物を交流磁界内に置き、前記アルミニウム合金鋳物の中子に予め包含し、あるいは密接させた導体よりなる芯金などの部材を電磁誘導により発熱せしめ、その熱で塩中子を加熱・溶融し、流動可能な状態とし、塩中子を鋳物外に除去する。
【０００７】
また、加熱することで溶融可能な塩中子を内包するアルミニウム合金鋳物の中子の内部に通電することで発熱する材質よりなる芯金などの部材を予め包含して配置するか、あるいは密接させて配置し、これに通電し発熱せしめ、その熱で塩中子を加熱・溶融し、流動可能な状態とし、塩中子を鋳物外に除去する。
【０００８】
前記塩中子とは、熱により溶融可能であり、水に溶けやすい無機化合物の塩（非金属、すなわち金属の化合物）よりなり、硝酸塩を主体としたものである。例えば、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸バリウム、硝酸ストロンチウム、亜硝酸ナトリウム、の一種または複数種を配合して得られた塩をいう。更に、これらの硝酸塩に、少量であれば炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど硝酸塩以外の塩を用いてもよい。
【０００９】
さらに、前記塩中子を除去した後、残存する塩中子を常温水または加熱水により洗浄する。
【００１０】
本発明は上記のような解決手段を採用することにより、鋳物に内包された塩中子を容易に除去することが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
上記の説明から明らかなように、本発明は大きな空洞・穴を有する鋳物を製造する際に使用する塩中子であっても、芯金などの部材を用いることで、使用する中子材料の使用量を大幅に減少することができ、初期費用を少なくすることが出来る。
また、中子材料を常温水または加熱水に溶解せず溶融するだけで回収することができるため、大幅なエネルギーの削減になる。さらに、鋳物に残存し又は付着した中子材料は常温水または加熱水で洗浄するわけであるがその量は少ないため、常温水または加熱水の処理装置も小型のものですみ、設備費も小額となり、業界に与える利益は著大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、加熱することで溶融可能な塩中子を内包するアルミニウム合金鋳物の中子に予め包含し、あるいは密接させた芯金などの部材を発熱させ、この熱により塩中子を加熱・溶融し、流動可能な状態とし、塩中子を鋳物外に除去することを特徴とする。
【００１３】
上記芯金などの部材とは、芯金および塩中子の一部に密接して使用される冷し金、あるいは塩中子に混在した金属の粒、塊のことをいう。
【実施例１】
【００１４】
以下本発明を具体的な実施例により説明する。図１に塩中子を除去する前の鋳造品１を示す。塩中子２は内部に鉄製の芯金３を包含している。中子材料４は該芯金３の外周に形成されて、肉厚１０ｍｍ程度の層状をなし、前記塩中子２の表面形状を有する。該中子材料４は硝酸ストロンチウム１００部に対し硝酸カリウム１０部を加えた組成よりなり約５７５℃にて流動化しはじめる（固相線温度：約５７５℃）材料である。アルミニウム合金による鋳物５の外周にコイル６が設置されている。
【００１５】
該コイル６に交流電流を流す。すると、誘導電流が前記芯金３に発生しジュール熱により芯金３を急激に加熱する。この際、アルミニウム合金鋳物が不必要に高温とならぬよう、コイル６に流す交流電流の周波数やコイル６の大きさ、コイル６の巻数等の条件を適宜調整する必要がある。芯金３の表面の熱は、前記中子材料４との界面に伝わり中子材料４を溶融して流動化させる。芯金３は中子材料４との縁が切れて脱離しようとするが、これを図示しない芯金拘束手段により拘束し、芯金３とアルミニウム合金による鋳物５との相対位置を固定する。すると、芯金３からのふく射熱により大部分の中子材料４は溶融してアルミニウム合金による鋳物５外に除去される。除去された中子材料４は集められ再び中子成形工程に戻され再溶解のうえ塩中子成形に再使用される。
【００１６】
大部分の前記中子材料４が除去されたアルミニウム合金による鋳物５は常温水または加熱水により洗浄され、更に内外を清浄水にてシャワーリングして乾燥後次工程に送られる。このように大きな塩中子であっても大きな芯金を使用すれば、中子材料の使用量を大幅に削減することができる。このため、塩中子除去の際、中子材料を常温水または加熱水に溶解する量も減り硝酸塩濃縮装置の小型化が可能となり、中子材料の回収エネルギーも大幅に削減できる。
【実施例２】
【００１７】
次に別の実施例により説明する。図２に塩中子を除去する前の鋳造品７を示す。塩中子８は内部にニッケル・クロム合金よりなる丸棒状の芯金９を包含している。中子材料１０は該芯金９の外周に形成されて、肉厚１０ｍｍ程度の層状をなし、該塩中子８の表面形状を有する。
該中子材料１０は硝酸ストロンチウム１００部に対し硝酸カリウム７．５部を加えた組成よりなり約５８０℃にて流動化しはじめる（固相線温度：約５８０℃）材料である。
【００１８】
前記芯金９の上端部と下端部とに図示しない導線を接続する。図示しない支持手段により垂直にアルミニウム合金による鋳物１１を支持し、上端部と下端部とに接続された導線よりニッケル・クロム合金よりなる芯金９に通電する。該芯金９は発熱し、その熱は前記中子材料１０との界面の中子材料１０を溶融する。すると、前記塩中子８内の芯金９は中子材料１０との縁が切れて脱離可能となる。中子材料１０の適量が流出して後、導線の接続を外し芯金９をアルミニウム合金による鋳物１１より除去する。
【００１９】
少量の中子材料１０の残存したアルミニウム合金による鋳物１１を常温水または加熱水に浸漬して残存した中子材料１０を完全に除去する。加えて、アルミニウム合金による鋳物１１の内外を清浄水にてシャワーリングして乾燥後次工程に送られる。
このようにすれば、中子材料と常温水または加熱水との接触面積が大となり、短時間で中子材料の除去が可能となる。
【００２０】
また、鋳物に露出・開口した塩中子部分からだけ常温水または加熱水で塩中子を溶解するのと異なり、塩中子の芯金などを除去した後の空洞部に常温水または加熱水が入り込むため、または塩中子に芯金を残すにしても塩中子と芯金との隙間に常温水または加熱水が入り込むため、短時間で塩中子の溶解除去が可能となる。
さらに、芯金などの部材の体積を大きくすることで使用する中子材料の使用量を大幅に減少することが可能である。
【００２１】
上記実施例では鋳物を貫通した芯金について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、塩中子の一部に密接して使用される冷し金を発熱させこの熱で中子材料を溶融して除去することも可能である。加えて、塩中子に予め金属の粒、塊を混在させておき、これらの金属を発熱させその熱で塩中子を溶融して除去することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
また、上記実施例ではアルミニウム合金による鋳物１１にも交流磁界が作用するような場合について説明したが、鋳物形状その他の影響から、アルミニウム合金による鋳物１１を極端に発熱させず、芯金９のみを選択的に発熱させるのが困難な場合にあっては、芯金９の端部をアルミニウム合金による鋳物１１より充分外方へ突出させ、この突出した芯金９の周囲にコイルを配置し、突出した芯金９を加熱してこの熱を伝熱作用により中子材料１０中の芯金９に伝え塩中子８を溶融するようにしてもよい。
【００２３】
また、上記実施例では硝酸塩による中子材料について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、熱により溶融することができ流動化が可能で、常温水または加熱水に溶解可能な塩であれば使用することができる。例えば、塩化ナトリウム、塩化バリウムなどを含む塩よりなる中子材料も使用できる。更には塩のみでなく、塩に骨材を含むものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１を示した断面図である。
【図２】本発明の実施例２を示した断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
２  塩中子
３  芯金
４  中子材料
５  鋳物
６  コイル
８  塩中子
９  芯金
１０  中子材料
１１  鋳物
【図１】
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【図２】
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